Устройство для моделирования многомерных диффузионных процессов

ОП ИСАН ИИЗОБРЕТЕН ИЯ(32) ПриоритетОпубликовано 30.01.7 Совета Министров ло делам иэобреи открытий К 681,333(088.8 юллетеньата опубликования описания 10.03.7(72) Авторы изобретени и А. Л, Лившиц П, А, Мороз, Б, М. Алещенк Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматиза промышленно(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НОГОМЕРНЫХ ДИФФУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВшать краевые задачи, определенные на кусочно-одпородных областях с произвольной формой границ подобластей однородности.Цель .изобретения - повышение быстродействия устройства и обеспечение возможноститехнической, реализации диффузионных процессов с переменным шагом блуждания, изменение величины которого производится на границах переключения К;, аппроксимирующих10 исходный диффузионный процесс.С этой целью устройство содержит буферный регистр, генератор импульсов и два интегратора, входы которых подключены к выходам соответствующих генераторов случай 15 ных сигналов, а выходы соединены с выходами устройства; блок памяти через буферныйрегистр соединен с первым входом вычитающего счетчика, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход20 соединен с управляемым входом буферногорегистра,Введение в состав устройства буферного регистра и генератора тактовых, импульсов позволяет организовать управление процессом25 блуждания таким образом, что каждый шагпроцесса совершается с максимально возможной скоростью, При этом генератор тактовыхимпульсов служит датчиком меток времени,подсчет которых производится вычитающим и30 суммирующим счетчиками. Обнуление вычиИзобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для,моделирования диффузионных процессов, соответствующих,самосопряженному производящему оператору и представляющих собой непрерывную последовательность шагов, дли,на каждого,из которых соответствует заданному коэффициенту диффузии, а,направление является случайной величиной, равновероятно выбираемой из некоторого фиксированного множества направлений. Устройство может быть, использовано при решении методом Монте-Карло краевых задач для уравнений с частны,ми пр,о,изводными.Известно устройство для моделирования многомерных диффузионных процессов, содержащее блок памяти,и вычитающий счетчик, выход которого через суммирующий счетчик соединен с входами двух генераторов случайных сигналов.Однако известное устройство имеет невысокое быстродействие, так как скорость, изменения координат моделируемого диффузионного процесса не всегда максимальна, а зависит от коэффициента, установленного в счетчиках-делителях; кроме того, траектория моделируемого процесса делится на порции. Известное устройство может быть применено лишь при решении довольно ограниченного круга задач, поскольку оно не позволяет реРат е с,таадтающего счетчика свидетельствует о выполнении 1/1 Ч-ной доли шага блуждания. Когда обнуление вычитающего счетчика произойдет У раз, что фиксируется суммирующим счетчиком, шаг считается выполненным и устройство приступает к выполнению нового шага. Наличие же аналоговых интеграторов обеспечивает непрерывность траектории процесса.Блок-схема устройства представлена на чертеже,Предлагаемое устройство для моделирования многомерных диффузионных процессов содержит блок памяти 1, буферный регистр 2, вычитающий счетчик 3, генератор тактовых импульсов 4, суммирующий счетчик 5, два генератора случайных сигналов 6, и 6,и два интегратора 7, и 7. Количество генераторов случайных сигналов .и интеграторов соответствует числу координат моделируемого процесса.Работает устройство следующим образом.Координаты моделируемого диффузионного процесса получаются на выходе интеграторов 71 и 7, путем интегрирования поступающих с генераторов 61 и 6 импульсов случайной полярности и постоянной амплитуды, длительность которых соответствует текущему значению коэффициента диффузии моделируемого процесса. Управление длительностью импульсов, вырабатываемых генераторами 61,и 6 г, осуществляется с помощью блоков 1 - 5. Значение коэффициента диффузии из блока памяти 1 поступает в буферный регистр 2 и устанавливается в вычитающем счетчике 3, после чего от генератора тактовых,импульсов 4 на вход вычитающего счетчика 3 начинают поступать импульсы, которые вычитаются из установленного в вычитающем счетчике 3 значения коэффициента диффузии. После обнуления счетчика 3, свидетельствовавшего о выполнении 1/У-ной доли шага моделируемого процесса, на его выходе появляется сигнал, который поступает одновременно,на суммиру 5 ющий вход счетчика 5,и управляющий вход буферного регистра 2, в,результате чего к содержимому суммирующему счетчику 5 добавляется единица, а в счетчик 3 из регистра 2 вновь заносится значение коэффициента диф 10 фузии. Когда суммирующий счетчик 5, объем которого устанавливается заранее, заполнится, что свидетельствует о выполнении полного шагана выходе его генерируется сигнал случайной полярности постоянной амплитуды.15 Описанньш способ обеспечивает минимальное время моделирования диффузионного процесса до момента достижения поглощающего экрана,Предмет изобретенияУстройство для моделирования многомерных диффузионных процессов, содвржащее блок памяти и вычитающий счетчик, выход которого через суммирующий счетчик соеди,нан с входами двух генераторов случайныхсигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения класса решаемых задач, оно содержит буферный регистр, генератор тактовых им пульсов и два интегратора, входы которыхподключены к выходам соответствующих ге,нераторов случайных оипналов, а,выходы соединены с выходами устройства; блок памяти через буферный регистр соединен с первым 35 входом вычитающего счетчика, второй входкоторого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход вычитающего счетчика соединении с управляемым входом буферного регистра.Составитель О. СахаровРедактор И, Орлова Техред А, Камышникова Корректор О, ТюринаЗаказ 445/11 Изд,1044 Тираж 579 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2